[发明专利]具有自动调谐功能的复数滤波器

说明书

技术领域

本发明系关于接收器，具体为低中频接收器。 

背景技术

接收器广泛用于射频信号传输中。在无线通讯领域，接收器常用于接收射频信号。接收器将射频信号转换为所需的中频信号并传输到需要使用中频信号的地方。接收器在电信中广为使用，如用于无线网络接入点。 

通常在设计接收器(例如宽带接收器)时使其可以处理具有大范围输入载波频率的输入信号。例如，电视接收器可处理的电视输入信号，其载波频率的范围为55MHz到880MHz。在信号处理或者传输的过程中，可能产生噪音和/或其它不受欢迎的信号并影响中频信号。 

因此，接收器中必须使用滤波器。嵌入接收器中的滤波器可过滤掉噪音或其它不受欢迎的信号。通常还需要一个调谐电路用于将滤波器调至所需的频率。为了不干扰滤波器的工作，调谐电路需要在调谐完成之后关闭。滤波器的配置可根据不同的工作条件而变化。有源容阻(RC)复数滤波器是一种常用的滤波器配置。 

级联极(cascade-pole)方法是一种常用的合成有源容阻复数滤波器的方法。然而，级联极方法的缺点在于对于一些电路参数例如电阻值和电容值敏感。此缺点将极大地影响接收器的性能。为了克服此缺点，我们使用跳耦式低通原型网络来合成滤波器，因其对于元件差异不甚敏感。 

因此，需要有一种设备和方法能够提供具有自动调谐功能的复数滤波器，该滤波器嵌入在精度高、动态范围大、配置简单和功耗低的接收器中，同时不增加接收器的复杂性。本发明的主旨即在于提供这种设备和方法。 

发明内容

本发明的一个实施例为一种具有自动调谐功能的用于过滤复信号的复数滤波器。复信号由虚部和实部构成。复数滤波器由一个N阶跳耦式第一低通滤波器、一个N阶跳耦式第二低通滤波器、多个电阻、一个集成器、一个比较器和一个数字单元构成。第一低通滤波器接收复信号的虚部并生成复数滤波器的一个输出信号。第二低通滤波器接收复信号的实部。上述的第一、二低通滤波器中的每一个电容元件都为一个由多个电容并联构成的电容组，有多个(N组)电阻分别对应连接在第一低通滤波器和第二低通滤波器的每一阶之间。集成器接收一个第一参考电压并生成一个输出信号。比较器将集成器的输出信号与第二参考电压相比较并根据比较的结果生成一个数字信号。数字单元接收到上述数字信号并生成一个第一控制信号、一个第二控制信号、一个第三控制信号和一个第四控制信号。第四控制信号传输给第一和第二低通滤波器，用于控制所述第一和第二低通滤波器中的电容组；其中，所述集成器包括一个电流源、一个电流镜、一个电容组、一个第一开关和一个第二开关，所述电流源可接收第一参考电压并将其转换为电流；所述电流镜可接收该电流并生成一个镜像电流，该镜像电流为充电电流；所述集成器中的电容组包括一个固定电容和多个开关电容，所述开关电容由所述数字单元生成的第三控制信号控制；所述第一开关，连接在电流镜和所述集成器中的电容组之间，由所述数字单元生成的第一控制信号控制；所述第二开关与所述集成器中的电容组并联，由所述数字单元生成的第二控制信号控制。 

本发明的另一实施例是一种用于复数滤波器的调谐系统。该调谐系统由一个调谐电路、一个晶体管和一个最终锁存器(final latch)构成。调谐电路生成一个锁闭信号。该调谐电路由一个集成器、一个比较器和一个数字单元构成。集成器接收一个第一参考电压并生成一个输出信号。比较器将来自集成器的输出信号与第二参考电压相比较并生成一个数字信号。数字单元接收到该数字信号并生成一个第一控制信号、一个第二控制信号、一个第三控制信号和一个第四控制信号。第四控制信号控制一复数滤波器中的电容组，从而将该复数滤波器调至预设的频率。晶体管的源端使用外部电源供电，漏端接所述调谐电路，栅极接收锁闭信号。晶体管由该锁闭信号控制，在调谐工作完成后，关断所述晶体管，从而关闭所述调谐电路。在调谐模式下，最终锁存器接收到锁闭信号并将第四控制信号传输给复数滤波器进行调谐；经过预设长度的时间后，最终锁存器关闭调谐电路。其中，所述集成器包括一个电流源、一个电流镜、一个电容组、一个第一开关和一个第二开关，所述电流源可接收第一参考电压并将其转换为电流；所述电流镜可接收该电流并生成一个镜像电流，该镜像电流为充电电流；所述集成器中的电容组包括一个固定电容和多个开关电容，所述开关电容由所述数字单元生成的第三控制信号控制；所述第一开关，连接在电流镜和所述集成器中的电容组之间，由所述数字单元生成的第一控制信号控制；所述第二开关与所述集成器中的电容组并联，由所述数字单元生成的第二控制信号控制。